如图所示,两光滑的平行金属导轨间距为L=0.5 m,与水平面成θ=30°角。区域ABCD、CDFE内分别有宽度为d=0.2 m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度均为B=0.6 T。细金属棒P1、P2质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=0.3 Ω,用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1、P2将其固定,并使P1、P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好,导轨电阻不计。用平行于导轨的拉力F将P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿过两磁场区域,g取10 m/s2。求:
(1)金属棒P1在ABCD磁场中运动时,拉力F的大小;
(2)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,拉力F的最大功率;
(3)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,电路中产生的热量。
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如图所示,两光滑的平行金属导轨间距为L=0.5 m,与水平面成θ=30°角。区域ABCD、CDFE内分别有宽度为d=0.2 m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度均为B=0.6 T。细金属棒P1、P2质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=0.3 Ω,用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1、P2将其固定,并使P1、P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好,导轨电阻不计。用平行于导轨的拉力F将P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿过两磁场区域,g取10 m/s2。求:
(1)金属棒P1在ABCD磁场中运动时,拉力F的大小;
(2)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,拉力F的最大功率;
(3)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,电路中产生的热量。
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如图所示,两光滑的平行金属导轨间距为L=0.5 m,与水平面成θ=30°角。区域ABCD、CDFE内分别有宽度为d=0.2 m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度均为B=0.6 T。细金属棒P1、P2质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=0.3 Ω,用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1、P2将其固定,并使P1、P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好,导轨电阻不计。用平行于导轨的拉力F将P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿过两磁场区域,g取10 m/s2。求:
(1)金属棒P1在ABCD磁场中运动时,拉力F的大小;
(2)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,拉力F的最大功率;
(3)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,电路中产生的热量。
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如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2 Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4 Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长 l=2 m,有一阻值r=2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处(恰好不在磁场中)。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t=0至t=4 s内,金属棒PQ保持静止,在t=4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化。求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。
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如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上均匀磁场,CE长s=2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示;在t=0s时,一阻值r=2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度一直不发生变化。求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒的质量。
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如图(a)所示,间距L=0.5m的两根光滑平行长直金属导轨倾斜放置,轨道平面倾角=30°。导轨底端接有阻值R=0.8Ω的电阻,导轨间有I、II两个矩形区域,其长边都与导轨垂直,两区域的宽度均为d2=0.4m,两区域间的距离d1=0.4m,I区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B0=1T,II区域内的磁感应强度B随时间t变化如图(b)所示,规定垂直于导轨平面向上的磁感应强度方向为正方向。t=0时刻,把导体棒MN无初速度的放在区域I下边界上.己知导体棒的质量m=0.1kg,导体棒始终与导轨垂直并接触良好,且导体棒在磁场边界时都认为处于磁场中,导体棒和导执电阻不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)0.1s内导体棒MN所受的安培力;
(2)t=0.5s时回路中的电动势和流过导体棒MN的电流方向;
(3)0.5s时导体棒MN的加速度。
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如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流大小
(2)恒力F的大小
(3)4s末金属棒的速度大小
(4)金属棒的质量
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如图所示,有一倾斜光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨间距L=0.5m,电阻不计,在两导轨间接有R=3Ω的电阻. 在导轨中间加一垂直轨道平面向上的宽度为d=0.4m的匀强磁场,B=2T.一质量为m=0.08kg,电阻为r=2Ω的导体棒从距磁场上边缘d=0.4m处由静止释放,运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好,取g=10m/s2.求:
(1) 导体棒进入磁场上边缘的速度v;
(2) 导体棒通过磁场区域的过程中,通过导体棒的电量q;
(3) 导体棒通过磁场区域的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q.
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如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分和水平部分均光滑,二者平滑连接.右端接一个阻值为R的定值电阻.水平部分导轨左边区域有宽度为d的匀强磁场区域,磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为B.质量为m、电阻也为R的金属棒从磁场区域的右边界以平行于水平导轨的初速度v0进入磁场,离开磁场后沿弯曲轨道上升h高度时速度变为零,已知金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g)
A.金属棒产生的最大感应电动势为Bdv0
B.通过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为
D.整个过程电路中产生的焦耳热为
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